مطلوب معالج لكي يعمل كل جهاز كمبيوتر ، سواء كان معالجًا متواضعًا ذو كفاءة أو قوة أداء هائلة. بالطبع ، المعالج ، المعروف غالبًا باسم وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية ، هو مكون أساسي في كل نظام يعمل ، لكنه بعيد عن كونه الوحيد.

تعد جميع وحدات المعالجة المركزية الحالية تقريبًا ثنائية النواة ، مما يعني أن المعالج بأكمله يتكون من نواتين مستقلتين للتعامل مع البيانات. ولكن ما هي الاختلافات بين نوى المعالج والمعالجات المنطقية ، وما الذي تؤديه؟

في هذه المقالة ، ستتعرف على المعالجات الأساسية والمعالجات المنطقية والفرق بينها بالضبط.

ما هو المعالج الأساسي؟

نواة المعالج هي وحدة معالجة تقرأ التعليمات وتنفذها. ترتبط التعليمات معًا لإنشاء تجربة الكمبيوتر عند تشغيله في الوقت الفعلي. يجب أن تقوم وحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بك بمعالجة كل ما تفعله على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

عند فتح مجلد ، يكون المعالج مطلوبًا. عندما تكتب في مستند Word ، فإن المعالج الخاص بك مطلوب أيضًا. تعد بطاقة الرسومات - التي تحتوي على مئات المعالجات للعمل بسرعة على البيانات في وقت واحد - مسؤولة عن أشياء مثل رسم بيئة سطح المكتب والنوافذ ومرئيات الألعاب. ومع ذلك ، فإنها لا تزال تتطلب المعالج الخاص بك إلى حد ما.

النواة هي الوحدة التي تقرأ التعليمات وتنفذها.

كيف تعمل المعالجات الأساسية؟

تصميمات المعالجات متطورة بشكل لا يصدق وتختلف اختلافًا كبيرًا بين العلامات التجارية والموديلات. يتم دائمًا تحسين تصميمات المعالجات من أجل تقديم أفضل أداء مع استخدام أقل قدر من المساحة والطاقة.

بغض النظر عن التغييرات المعمارية ، عندما تقوم المعالجات بمعالجة التعليمات ، فإنها تمر بأربع خطوات رئيسية:

• الجلب
• فك الشفرة
• تنفيذ
• إعادة الكتابة

الجلب

خطوة الجلب هو بالضبط ما كنت تتوقعه. يتلقى نواة المعالج التعليمات التي كانت في انتظارها ، والتي يتم تخزينها بشكل طبيعي في الذاكرة. قد يشمل ذلك ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، ولكن في مراكز المعالج الحالية ، عادةً ما تنتظر الإرشادات بالفعل النواة داخل ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج.

عداد البرنامج عبارة عن قسم من المعالج يعمل كإشارة مرجعية ، تشير إلى مكان توقف التعليمات السابقة وتوقف التعليمة التالية.

فك شفرة

ثم يشرع في فك تشفير الأمر الفوري بعد استعادته. التعليمات التي تتطلب أقسامًا مختلفة من نواة المعالج ، مثل الحساب ، يجب أن يتم فك تشفيرها بواسطة نواة المعالج.

يحتوي كل جزء على كود تشغيل يخبر جوهر المعالج بما يجب فعله بالبيانات التي تتبعه. يمكن أن تعمل الأجزاء المنفصلة من نواة المعالج بمجرد أن يقوم نواة المعالج بفرزها بالكامل.

تنفيذ

خطوة التنفيذ هي عندما يكتشف المعالج ما يحتاجه لأدائه ثم يقوم بذلك. يختلف ما يحدث هنا بناءً على جوهر المعالج المعني والبيانات التي تم إدخالها.

يمكن للمعالج ، على سبيل المثال ، إجراء العمليات الحسابية داخل ALU (وحدة المنطق الحسابي). يمكن توصيل هذا الجهاز بمجموعة متنوعة من المدخلات والمخرجات من أجل معالجة الأرقام وتقديم النتيجة المناسبة. نتيجة الخطوات السابقة في الذاكرة. يتم توجيه الإخراج وفقًا لاحتياجات التطبيق قيد التشغيل ، ولكن يتم تخزينه بشكل متكرر في سجلات وحدة المعالجة المركزية للوصول السريع من خلال الإرشادات التالية.

سيتم التعامل معها من هناك حتى تحتاج أقسام الإخراج إلى المعالجة مرة أخرى ، وعند هذه النقطة يمكن حفظها في ذاكرة الوصول العشوائي.

تحتوي المعالجة الأساسية على أربعة خطوات.

ما هو المعالج المنطقي؟

من الأسهل بكثير تحديد المعالجات المنطقية الآن بعد أن عرفنا ما هو الجوهر. يتم قياس عدد النوى التي يراها نظام التشغيل ويمكن أن يعالجها في المعالجات المنطقية. نتيجة لذلك ، فهو مجموع عدد النوى المادية وعدد الخيوط التي يمكن لكل نواة التعامل معها (الضرب).

على سبيل المثال ، افترض أن لديك وحدة معالجة مركزية ذات 8 نوى و 8 خيوط . سيكون هناك ثمانية معالجات منطقية متاحة لك. عدد النوى المادية (8) مضروبًا في العددمن الخيوط التي يمكنهم التعامل معها يساوي هذا الرقم.

ولكن ماذا لو كانت وحدة المعالجة المركزية لديك تتمتع بإمكانيات تشعبية؟ لذا فإن وحدة المعالجة المركزية ثماني النواة ستحتوي على 8 * 2 = 16 معالجات منطقية لأن كل نواة يمكنها التعامل مع خيطين.

أيهما أفضل؟

ما هو رأيك الأكثر قيمة؟ النوى المادية أم المعالجات المنطقية؟ الجواب بسيط: النوى المادية.

تذكر أنك لا تعالج سلسلتين في نفس الوقت باستخدام تعدد مؤشرات الترابط ، فأنت ببساطة تقوم بجدولتهما بحيث يمكن للنواة المادية الواحدة التعامل معها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

في أحمال العمل المتوازية بشكل جيد ، مثل عرض وحدة المعالجة المركزية ، ستوفر المعالجات المنطقية (أو الخيوط) تعزيزًا للأداء بنسبة 50 بالمائة فقط. في أحمال العمل هذه ، ستُظهر النوى المادية زيادة في الأداء بنسبة 100 بالمائة.

المعالج ، النواة ، المعالج المنطقي ، المعالج الظاهري

أنواع مختلفة من المعالجات

العديدة يتم إنشاء أنواع المعالجات في بنيات متميزة ، مثل 64 بت و 32 بت ، للحصول على السرعة والمرونة المثلى. أكثر أنواع وحدات المعالجة المركزية انتشارًا هي أحادية النواة وثنائية النواة ورباعية النواة و Hexa-core و Octa-core و deca-core كما هو مذكور أدناه :

أنواع مختلفة من المعالجات

الخاتمة

• النواة هي وحدة معالجة تقرأ التعليمات وتنفذها.
• عندما تعالج المعالجات التعليمات ، فإنها تمر بأربع خطوات .
• نوى متعددة ممكنة في وحدة المعالجة المركزية.
• يشير عدد المعالجات المنطقية إلى عدد خيوط وحدة المعالجة المركزية التي يمكن لنظام التشغيل رؤيتها ومعالجتها.
• النواة يمكن أن تعزز أدائك وتساعدك في أداء عملك بسرعة أكبر.
• تمر المعالجة الأساسية بأربع خطوات رئيسية.